钻井液 第3章 抑制性水基钻井液20100316

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1、第三章抑制性水基钻井液主要内容3-1钙处理钻井液3-2盐水钻井液3-3海水钻井液3-4钾基钻井液3-5钾石灰钻井液细分散钻井液的局限性粗分散钻井液(防塌、抗侵污、岩盐少等)适度絮凝钻进石膏层、岩盐层防止井眼坍塌、清除井下复杂事故钻进大段泥质岩层、控制地层造浆降低粘度、切力，改善钻井液的流变性钻开含泥质的油气层转变陈旧钻井液，或处理剂加的过多、过量、过杂的钻井液适用地层3-1钙处理钻井液本体系是一种利用无机盐保持粘土适当絮凝，以提高抑制能力的水基钻井液体系。其核心是确保体系中含有过量的钙盐，从而得以在液相中维持所规定的钙离子浓度，否则液相中的钙离子的消耗得不到及时的补充，失去体系的抑制特性，

2、不能取得应有的效果。一、分类石灰处理钻井液石膏钻井液CaCl2或高钙钻井液。二、配制原理(1)分散与絮凝的关系及配制机理钙侵絮凝态的特点：土粒聚结、分散度降低、形成结构增强、粘切上升、滤失量增大。细分散钻井液的特点：滤失量小、粘切不稳定、土粒高度分散。加钠盐或钻进时地层造浆加适量钙盐和分散剂加钙盐加分散剂高分散絮凝态的特点：适度絮凝、分散度增加、粘切较小、滤失量降低。适度絮凝态的特点：低分散絮凝态、分散度增加、结构降低、粘切较高、滤失量降低。加钙盐加分散剂a、配制的关键钙离子絮凝作用和分散剂护胶作用互相制约，有意识地使钻井液处于适度絮凝粗分散态。b、配制机理钙离子絮凝电位降低

3、EE、EF结合为主(聚结)分散度降低。分散剂的分散作用(分散剂吸附于土粒端面，拆散其结构)阻止分散度降低。c、细分散与粗分散钻井液的异同点：项目粗分散钻井液细分散钻井液性能防塌、抗侵污、性能稳定不防塌、不抗侵污、性能不稳定组成钙离子是必要成分钙离子是有害成分分散度受控制不受人工控制其实它们之间只是分散度不同，无本质区别。相同点：分散度改变、钻井液的性能改变，变化机理相似。(2)钙和分散剂的选择原则：品种对路，比例合适，pH值适当，用量正确。项目CaCl2石膏石灰所提供的钙离子>500ppm、高钙盐300～500ppm、中钙盐120～200ppm、低钙盐选分散剂等FCLS、CMC

4、NaK、香叶胶NaT、NaC确定pH值9～129～1210.5～12pH值Ca2+＋2OH-Ca(OH)2失去钙处理的意义Ca2+浓度絮凝过头，、、，Vf、hmud分散剂的作用拆散因钙离子作用所形成粘土絮凝结构，使处于适度絮凝态。保护粘土颗粒使之处于适度尺寸，不至于絮凝变大三、常用的钙处理钻井液体系(1)石灰－NaT钻井液a、机理(a)Ca2+Na+，使钠土转化为钙土；(b)石灰与粘土之间发生化学反应，生成水化硅酸盐。从而降低了粘土的亲水性和分散性。b、特点(a)注意后效：初加石灰时，它局部过浓，使粘度上升，但这是暂时的；(b)注意高温固化：t=130℃时固化。c、维

5、护控制好三个参数：Pf、Pm和游离石灰含量[Ca(OH)2]。Pf1ml滤液消耗0.02NHCl的毫升数(酚酞终点)。Pm1ml钻井液消耗0.02NHCl的毫升数(酚酞终点)。游离石灰含量[Ca(OH)2]=0.742(Pm－PfFw)。其中，Fw为水相体积百分含量。要求：Pf：[Ca(OH)2]＝1：(3～4)比值偏高时，增加[Ca(OH)2]，、0、T；比值偏低时，降低[Ca(OH)2]，此时性能不稳定，地层造浆之后，、0、T。(2)FCLS－CaSO4钻井液特点：抗Ca2+、防塌、抗温能力可达176℃、比NaT－石灰好。可由低pH值的淡水钻井液转化为石膏钻井液，通

6、常应加入清水、NaOH、FCLS、CaSO4、CMC等。(3)NaC－CaCl2钻井液配该浆时用CMC作稳定剂，FCLS作稀释剂、石灰调pH值、维持pH=9～10。a、特点：、0、低、Vf低、防塌、稳定时间长、适用于易造浆地层、抑制造浆作用。b、机理Ca2+储备2Hm＋Ca2+Ca(Hm)2剩余的Ca2+与NaCl结合成钻井液体系。Ca(Hm)2是胶状沉淀，降滤失，使、0、T上升，改善滤饼质量。实质:大量NaC消耗[Ca2+]，形成粗分散钻井液。关键:控制好NaC与CaCl2的比例。[Ca2+]、0、T上升CaCl2：NaCl＝0.5：1%四、主要特点及应用范围a

7、、具有一定的抑制性，可大大缓和造浆地层对其性能的影响；b、可使粘土保持适度絮凝，对外界的敏感性比淡水钻井液低；c、有一定抗Ca2+能力；d、有一定防塌特性；e、可容纳较高的固相。主要特点应用范围a、用于3000m左右的井；b、石膏及CaCl2钻井液可用于钻纯石膏层；c、可用于中等造浆程度的浅地层；d、可加重到较高的密度，用于高压地层钻井。3-2盐水钻井液本体系是用盐水配制而成，含盐量从1%(氯根含量为6000mg/l)直